Шифраторы используются в устройствах ввода информации в цифровые системы.

Шифратор с m выходами и 2^m входами называется полным, в противном случае шифратор называется неполным.

На рис. показано условное графическое обозначение на примере четырёх-

х₀ 0 CD входового полного шифратора с нулевыми активны-

х₁ 1 1 у₀ ми значениями входных сигналов.

х₂ 2 2 у₁ Выходы обозначаются весовыми коэффициен-

х₃ 3 тами двоичных разрядов, что однозначно устанав-

Ливает формат выходного кодового слова.

 

Соответствующая таблица истинности имеет вид: х₃ х₂ х₁ х₀ у₁ у₀

Из таблицы следует, что выходной код есть двоичное 1 1 1 0 0 0
представление десятичного номера входа, на который 1 1 0 1 0 1
подан активный сигнал. 1 0 1 1 1 0

Шифратор можно синтезировать в любом заданном бази- 0 1 1 1 1 1
се. При этом учитывая, что для каждого выходного кода во 1 1 1 1 1 1

входной комбинации только одна переменная имеет активное значение, соответствующие ФАЛ записываются сразу в минимальной форме.

Например, для рассматриваемого шифратора можно записать:

у₁ = х₀ Ù х₁, у₀ = х₀ Ù х₂.

 

В интегральном исполнении выпускаются, как правило, приоритетные шифраторы, допускающие наличие активного сигнала одновременно на нескольких входах. При этом выходной код соответствует старшему из входов, на которые подан активный сигнал.

 

Таблицу истинности таких шифраторов покажем на примере предыдущего шифратора, но в предположении, что он является приоритетным:

 

При синтезе такого шифратора каждый член ФАЛ следу- х₃ х₂ х₁ х₀ у₁ у₀
ет записывать, заменяя безразличное значение входной пе- 1 1 1 0 0 0
ременной активным. 1 1 0 ~ 0 1

В маркировке микросхем шифраторов используются 1 0 ~ ~ 1 0
буквы ИВ, например, К155ИВ3. 0 ~ ~ ~ 1 1
1 1 1 1 1 1

Часто шифраторы дополняются входами стробирования и выходами служебной информации. Состояние служебных выходов однозначно определяет одну из трёх возможных ситуаций: стробирующий сигнал пассивен, стробирующий сигнал активен, но пассивны входные сигналы или активный сигнал подан на старший вход шифратора.

Необходимость в этой информации следует из последних двух строк таблицы истинности: выходной код 11 соответствует активному сигналу на старшем входе шифратора или отсутствию активных сигналов на его входах, а так же режиму запрещения выполнения своих функций.

 

Мультиплексоры. Мультиплексором называется КЦУ, обеспечивающее подключение к выходу одного из информационных входов, выбор которого производится кодом, поступающим на управляющие (иногда говорят адресные или селективные) входы.

Мультиплексоры используются в основном для организации мультиплексного режима передачи сигналов, а также преобразования параллельного кода в последовательный.

 

При m селективных входах мультиплексор имеет 2^m информационных входов.

Условное графическое обозначение мультиплексора покажем на примере одного из его вариантов:

D₀ MS Буквой D обозначаются информационные входы мульти-

D₁ плексора, а буквой А - адресные или селективные входы.

D₂ y Иногда используют сквозную нумерацию входов х₀,х₁,...

D₃

A₀ Соответствующая таблица истинности имеет А₁ А₀ у

A₁ вид: 0 0 D₀

Из таблицы следует, что выходной сигнал 0 1 D₁ мультиплексора повторяет сигнал информационного входа с 1 0 D₂ номером, определяемым как десятичное представление двоич- 1 1 D₃ ного кода на адресных входах.

 

Мультиплексор можно реализовать в любом заданном базисе. Кроме того, в его структуру можно ввести и типовые КЦУ. Например, для рассматрива-

емого мультиплексора можно записать: у = а₁а₀D₀ Ú а₁а₀D₁ Ú а₁а₀D₂ Ú а₁а₀D₃.

D₀ & Из этой формулы видно, что для

каждого входа D комбинации адрес-

D₁ & ных сигналов такие же, как и в де-

1 у шифраторе с единичными активны-

D₂ & ми значениями выходных сигналов.

DC 0 Следовательно, один из возмож-

A₀ 1 1 & ных вариантов структурных схем

A₁ 2 2 D₃ рассматриваемого мультиплексора

3 будет иметь вид:

В интегральном исполнении выпускаются мультиплексоры на 2, 4, 8 и 16 информационных входов, причём в одном корпусе микросхемы может быть несколько мультиплексоров. Кроме того, мультиплексоры могут быть дополнены входом стробирования и вторым инверсным выходом.

В маркировке микросхем мультиплексоров используются буквы КП, например, К155КП1.

 

На базе серийно выпускаемых микросхем мультиплексоров можно строить мультиплексоры на большее число информационных входов, при этом используется многоступенчатая структура.

D₀ D₀ MS D₀ MS Принцип наращивания числа

D₁ D₁... D₁ входов покажем на примере

D₂ D₂ y... D₂ y y построения мультиплексора

D₃ D₃ D₃ 16*1 на базе мультиплексоров

A₀ A₀ A₂ A₀ 4*1.

A₁ A₁ А₃ А₁ Адресные входы мультип-

....... лексоров первой ступени сое-

динены параллельно и используются для приёма

D₁₂ D₀ MS младших разрядов адресного кода.

D₁₃ D₁ Адресные входы мультиплексора второй сту-

D₁₄ D₂ y пени используются для приёма старших разрядов

D₁₅ D₃ адресного кода. В результате каждая их комби-

A₀ нация подключает к общему выходу входы стро-

A₁ 16*1 го определённого мультиплексора первой ступе-

ни.

Следует отметить, что число уровней увеличивается по необходимости.

 

Демультиплексоры. Демультиплексором называется КЦУ, обеспечивающее подключение информационного входа к одному из выходов, выбор которого осуществляется кодом на управляющих входах.